Ссылки в качестве параметров функций

Cами по себе ссылочные переменные используются довольно редко.

В качестве параметров функции ссылки имеют более широкое применение и предлагают полез­ную альтернативу доступа к параметрам. Ссылки особенно полезны в функциях, возвращающих несколько объектов, например два или более вводимых значения.

Листинг 1.16 —введите сумму платежей и налогов после их запроса. Программа выведет цену и сум­му налога на введенные вами значения.

Листинг 1.16. TAX.CPP (использование ссылок в качестве параметров функции)

1: #include <iostream.h>

2:

3: #include <stdlib.h>

4: #include <stdio.h>

5:

6: double GetDouble(const char *prompt);

7: void GetData(double &paid, double &rate);

8: void Calculate(const double paid, const double rate,

9: double &list, double &tax);

10:

11: main()

12: {

13: double paid, rate, list, tax; 14: GetData(paid, rate);

15: Calculate(paid, rate, list, tax);

16: printf("List pride = $%8.2f\n", list); 17: printf("Tax paid = $%8.2f\n", tax);

18: return 0;

19:}
20:

21: // Возвращает одно вещественное значение двойной точности

22: double GetDouble(const char *prompt)

23: {

24: char s[20]; // Строка для ввода

25: printf(prompt); // Отображение строки запроса

26: scanf("%20s", s); // Ввести данные как строку

27: return atof(s); // Возвратить введенные данные

28: }

29:

30: // Ввод цены и ставки налога вещественными значениями двойной точности

31: // Замечание: изменяет значение paid и rate

32: void GetData(double &paid, double &rate)

33: {

34: paid = GetDouble("Price paid?");

35: rate = GetDouble("Tax rate (ex:.06)?");

36: }

37:

38: // Вычисляет цену и налог no сумме и ставке

39: // Замечание: изменяет значение list и tax

40: void Calculate(const double paid, const double rate,

41: double &list, double &tax)

42: {

43: list = paid / (1 + rate);

44: tax = paid - list;

45:}

В программе определены три функции. Первая функция запрашивает и возвращает вещественное значение двойной точности — обычное описание функции, возвращающей некоторое значение:

double GetDouble(const char *prompt);

Вторая функция демонстрирует использование ссылочных параметров для возврата двух или более значений. Заметьте, что обоим параметрам функции предшествует символ &, означающий, что эти параметры передаются по ссылке (т.е. в GetData передаются их адреса вместо значений):

void GetData (double &paid, double &rate);

Рассмотрим тело функции GetData. В нем дважды вызывается GetDouble с аргументом-строкой, которая должна отображаться, и полученные значения присваиваются ссылочным параметрам paid и rate:

paid - GetDouble("Price paid?");

rate = GetDouble("Tax rate (ex:.06)?");

Поскольку paid и rate — ссылки, значения присваиваются объектам, переданным функции GetDouble(). На­пример, в функции main() следующий оператор вводит значения в две переменные, также названные paid и rate:

GetData(paid, rate);

Некоторые критикуют передачу параметров функции по ссылке, верно замечая, что такие вызовы выглядят обманчиво, поскольку аргументы в них передаются посылке неявно. Ключ к решению этой проблемы и эффективному использованию ссылочных параметров — хорошее документирование программ. Обязательно должен присутствовать комментарий, в котором указывается, что вызов GetData изменяет значения paid и rate.

Третья, и последняя, функция в примере вычисляет цену и налог к уплате, основываясь на действительной цене и ставке налога. Первых два параметра, paid и rate, — входные параметры функции. Поскольку функ­ция не изменяет их, они объявлены константами, и передаются только их значения (точнее, копии их значений). Вторых два параметра, list и tax, — это выходные значения функции. Эти значения изменяются функцией и, следовательно, передаются по ссылке:

void Calculate(const double paid, const double rate, double &list, double &tax)

Функция Calculate присваивает новые значения list и tax в следующих операторах:

list = paid / (1 + rate);

tax = paid - list;

Поскольку параметры — ссылки, в действительности используются переменные, переданные функции Calculate(). Операция присваивания происходит по ссылке, вследствие чего изменяются действительные пере­менные, когда в функции main происходит следующий вызов:

Calculate(paid, rate, list, tax);

Аргументы, передающиеся по значению, невозможно отличить от аргументов, передающихся по ссылке. Хорошее документирование функции Calculate уменьшит опасность подобных ошибок.

Ссылки и указатели в качестве параметров тесно связаны. В самом деле, ссылки могут интерпретироваться компилятором С++ как указатели. Для того чтобы вникнуть в суть этой идеи, рассмотрим следующую неболь­шую функцию:

void f(int *ip)

*ip = 1234;

Внутри этой функции осуществляется доступ к переданному аргументу, адрес которого хранится в указате­ле ip, с помощью оператора вида

f(&ivar); // Передача адреса ivar

Внутри функции выражение *ip = 1234; присваивает значение 1234 переменной ivar, адрес которой переда­ется функции f(). Теперь рассмотрим аналогичную функцию, использующую ссылочные параметры:

void f(int &ir)

{ ir = 1234;

}

Указатель ip заменен ссылкой ir, которой функция присваивает 1234. Выражение

f(ivar); // Передача ivar по ссылке

присваивает значение ссылочному объекту: передает ivar по ссылке функции f(), и поскольку ir ссылается на ivar, то ivar присваивается 1234.